Установка для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою біокомпостер-33

1. Установка для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою, що складається із компостної карти-намулювача з вищими водними рослинами, до якої підведений трубопровід подачі осаду стічної води та дренажний трубопровід, яка відрізняється тим, що компостна карта-намулювач додатково оснащена дренажно-аераційною системою, яка включає перфоровані рукави, приєднані до повітронагніта U 1 3 ні води, а також сприяють знезараженню осаду. Але такі установки, як і інші не передбачають наявності спеціальних засобів гідроізоляції картинамулювача, а тому можливе просочування рідини, яка містить шкідливі речовини в шари ґрунту, що може призвести до виникнення проблемних ситуацій антропогенного характеру. Використання вищих водних рослин, коли їх коренева система стабільно закрита мулом, не забезпечує ефективного вилучення води та мінералізації осаду. Продуктивність самого процесу є низькою. Проблематичним також є утилізація вже мінералізованого осаду, адже вилучається він з компостної карти-намулювача разом із рослинами, що забезпечують проведення процесу, а тому відновлення функціональної придатності установки можливе тільки при відновленні рослинного шару, що потребує значного часу. Тому використання таких споруд є економічно невиправданим, особливо в зимово-весняний періоди. В основу корисної моделі в установці для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33, яка складається із компостної карти-намулювача з вищими водними рослинами, до якої підведений трубопровід подачі осаду стічної води та дренажний трубопровід, при цьому компостна карта-намулювач додатково обладнана дренажно-аераційною системою, яка включає перфоровані рукави, приєднані до повітронагнітаючого пристрою із системою температурного коригування, а також додатково обладнана фітосорбційним комплексом-біоплато, який включає вищі водні рослини, які розташовані в перфорованих пересувних (мобільних) контейнерах із фільтруючими гранулами, крім того, в установці для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33 в перфорованих пересувних контейнерах в якості фільтруючих гранул застосовують біосорбційний матеріал БІЯ-30, який складається із сипучих гранульованих мінеральних наповнювачів клиноптилоліту і/або бруситу, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na, K)4 Са Аl6Si30О72×24Н2О, причім в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 гранульований клиноптилоліт складає від 50 % до 95%, а брусит, і/або туф, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, складають від 5 % до 50 % від їх загального вмісту, забезпечити збільшення коефіцієнту фільтрації екологічно небезпечного декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію. Поставлена задача досягається в установці для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33, яка складається із компостної карти-намулювача з вищими водними рослинами, до якої підведений трубопровід подачі осаду стічної води та дренажний трубопровід із компостної карти-намулювача з вищими водними рослинами, за рахунок того, що компостна карта-намулювач додатково обладнана дренажно-аераційною системою, яка включає перфоровані рукави, приєднані до повітронагнітаючого пристрою із системою температурного коригування, а також додатково обладнана фітосорб 59182 4 ційним комплексом-біоплато, який включає вищі водні рослини, які розташовані в перфорованих пересувних контейнерах із фільтруючими гранулами, дозволяє збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію, локалізувати осад, що подається на мінералізацію від потрапляння декантату в ґрунтові води, що дозволить перешкодити просочуванню рідини (декантату), котра може містити токсичні екологічно небезпечні речовини і тим самим запобігти зараженню навколишньої території, а це теж створює умови для більш доцільного застосування установки для компостування і утилізації осаду. Застосування установки для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33, яке заключається в тому, що в перфорованих пересувних контейнерах в якості фільтруючих гранул застосовують біосорбційний матеріал БІЯ-30, який складається із сипучих гранульованих мінеральних наповнювачів клиноптилоліту і/або бруситу, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, причім в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 гранульований клиноптилоліт складає від 50 % до 95 %, а брусит і/або туф, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, складають від 5 % до 50 % від їх загального вмісту, надасть змогу забезпечити збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на зневоднення і мінералізацію, сприяють інтенсивному вилученню екологічно небезпечної підмулової води із осаду за рахунок її сорбування на матеріалі БІЯ-30 і кореневою системою вищих водних рослин, а також транспірації. При цьому разом із водою провадиться вилучення і сорбція в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 токсичних екологічно небезпечних речовин із декантату і осаду, таким чином створюються необхідні умови для нейтралізації і знезараження осаду. Особливістю влаштування є розташування вищих рослини (наприклад, лікарського аіру тростинного (Acorus calamus Z) в перфорованих мобільних контейнерах із фільтруючими гранулами біосорбційного матеріалу БІЯ-30. Таке влаштування дає можливість багаторазового використання рослин, коренева система яких утримується шаром фільтруючого завантаження в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 і знаходиться в контейнерах. Таким чином, поживними для рослин можуть бути речовини, які є токсичними для людини, наприклад з'єднання азоту, фосфору, калію, пестициди, іони важких металів та сполуки інших екологічно небезпечних забруднень, а розташування їх в перфорованих контейнерах із біосорбційним матеріалом БІЯ-30 надає можливість їх оперативного демонтажу для заміни, або при вилученні мінералізованого осаду із подальшим використанням контейнерів із вищими водними рослинами для проведення мінералізації і компостуванні чергової порції екологічно небезпечного осаду. Важливим є використання шару мохоподібних рослин, який покриває поверхню осаду, перешкоджає проходженню процесів загнивання і розповсюдженню 5 запаху в оточуючому просторі, а також приймає участь у вилученні рідинної складової осаду шляхом її поглинання кореневою системою та знезараження компосту наприклад від таких, як з'єднання йоду, а також більшості вказаних сполук, адже для моху вони також є поживними речовинами [3]. Шар вищих водних і мохоподібних рослин також може використовуватись багаторазово в таких пересувних контейнерах із біосорбційним матеріалом БІЯ-30. Запропоноване влаштування дренажноаераційної системи, яка включає перфоровані рукави, приєднані до дренажного насосу та повітронагнітаючого пристрою з терморегулюванням, забезпечують збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію, створюють умови повно об'ємного просочування рідини декантату до біосорбційного матеріалу БІЯ-30 і кореневої системи фітосорбційного комплексу, а також відведення зайвої рідини, що здатна накопичуватись в нижній частині установки. На фіг. зображена схема установки для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33. Установка для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33 складається із компостної карти-намулювача 1, виконана із гідронепрозорого матеріалу, перфорованих рукавів 2, розташованих в нижній частині карти-намулювача і приєднаних до дренажного насосу 3 та повітронагнітаючого пристрою з системою температурного коригування 4, фітосорбційного комплексу, який включає перфоровані контейнери 5 із фільтруючими гранулами біосорбційного матеріалу БІЯ-30 6, які утримують вищі водні рослини 7, а також шар вищих водних і мохоподібних рослин 8, який розташований і на поверхні осаду. Установка для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР-33 працює таким чином. В компостній карті-намулювачі 1, виконаній, наприклад із залізобетону, встановлюються гнучкі перфоровані рукави 2, які приєднуються до дренажного насосу 3 та повітронагнітаючого пристрою із системою температурного коригування 4, утворюючи єдину дренажно-аераційну систему, далі розміщають перфоровані контейнери 5 із фільтруючими гранулами біосорбційного матеріалу БІЯ30 6, які утримують вищі рослини 7, і заповнюють карту-намулювач рідким осадом, який може покриватися шаром мохоподібних і вищих водних рослин 8. Включенням повітронагнітаючого пристрою 4 (компресор, повітродувка, вентилятор, температурний регулятор) осад через гнучкий перфорований рукав насичується теплим повітрям і створює умови для просочування рідини до кореневої системи фітосорбційного комплексу 6, 8, де рідинна складова активно поглинається біосорбційним матеріалом БІЯ-30, який складається із сипучих гранульованих мінеральних наповнювачів клиноптилоліту і/або бруситу, і/або туфу, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, причім в біосорбційно 59182 6 му матеріалі БІЯ-30 гранульований клиноптилоліт складає від 50 % до 95 %, а брусит і/або туф, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, складають від 5 % до 50 % від їх загального вмісту, разом із екологічно небезпечними речовинами, які можуть бути токсичними, але є поживними для рослин. Навколо фітосорбційного комплексу, завдяки більш інтенсивному вилученні води, у порівнянні із процесом поверхневого випаровування, утворюється відносний її дефіцит, утворюючи неоднорідність її концентрації по об'єму осаду. За рахунок цього процесу, і за рахунок капілярних сил, створюються умови для руху рідини в бік меншої її концентрації, забезпечується збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію. Цей процес стає більш інтенсивним при поєднанні із фільтруючими гранулами біосорбційного матеріалу БІЯ-30 і одночасною аерацією об'єму осаду, що забезпечує збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію і прискорює процес сорбції і просочування рідини до кореневої системи рослин. З рідини, що залишається в осаді вилучаються мінеральні речовини, а при зупинці повітронагнітаючого пристрою 4 і включенні дренажного насосу 3 через перфоровані рукави періодично можна вилучати воду що може накопичуватись у нижній частині компостної картинамулювача. При цьому вода, що вилучається, може містити мінімальну кількість шкідливих речовин. За рахунок чергування роботи повітронагнітаючого пристрою 4 та дренажного насосу 3, чергування процесів аерації із дренуванням досягається більш рівномірна по об'єму сорбція і мінералізація осаду. Після мінералізації осаду і одержання знезараженого компосту, контейнери 5 із вищими водними рослинами 7 та гнучкі перфоровані рукави 2 вилучаються, а також знімається поверхневий шар вищих водних і мохоподібних рослин 8, а сам знезаражений компост пересувається із карти-намулювача 1 і може використовуватись у якості добрива. Процес повторюється із новою партією екологічно небезпечного осаду. Запропоноване технічне рішення має суттєві відмінності від конструкцій пристроїв аналогічного призначення і застосування. Вони полягають у тому, що використання запропонованих конструктивних елементів і способу дозволяє забезпечити збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію і одержати нову якість мінералізації осаду стічних вод із одержанням знезараженого компосту, мінеральна складова якого придатна на використання в якості добрива. Це досягається поєднанням процесів фітоконтактної обробки рослинами, у якості яких використовуються вищі водні рослини, а також мохоподібні, а також, одночасне проведення аерації об'єму осаду, а також, що в перфорованих пересувних контейнерах в якості фільтруючих гранул застосовують біосорбційний матеріал БІЯ-30, який складається із сипучих гранульованих мінеральних наповнювачів клиноптилоліту, і/або бруситу, і/або туфу, із 7 59182 найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72×24Н2О, причім в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 гранульований клиноптилоліт складає від 50 % до 95 %, а брусит, і/або туф, із найбільш ймовірною кристалографічною формулою (Na,K)4СаАl6Si30О72х24Н2О, складають від 5 % до 50 % від їх загального вмісту, надасть змогу забезпечити збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію. Така комбінація обробки дозволяє суттєво прискорити процес сорбції і мінералізації, наслідком чого є забезпечення збільшення коефіцієнту фільтрації декантату через осад стічної води, що надходить на мінералізацію і підвищення ефективності проведення процесу та продуктивності використання установки у порівнянні із відомими пристроями. Важливим є екологічна та епідеміологічна безпека процесу мінералізації осаду, за рахунок виконання і застосування компостної картинамулювача із гідронепрозорого матеріалу, а також суттєвого прискорення проведення процесу, який поєднує сорбцію в біосорбційному матеріалі БІЯ-30 і вищими водними рослинами рідинної фази із аерацією об'єму екологічно небезпечного осаду і декантату. Робота пристрою базується на нетрадиційномувикористанні масообмінних процесів при одночасному використанні біосорбційного матеріалу БІЯ-30, рослин-мікрофітів та шару мохоподібних, які мають активні сорбційні властивості щодо вилучення широкої гами екологічно небезпечних домішок за рахунок біологічних обмінних процесів. Саме нагрівом і насичення повітрям осаду із покриванням його шаром вищих водних і мохоподібних рослин, а також висока швидкість мінералізації при використанні біосорбційного матеріалу БІЯ-30, перешкоджають загниванню і утворенню запахів на спорудах із екологічно небезпечним сполуками і осадом. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 8 Слід зазначити, що запропонований пристрій відрізняється екологічною, соціальною і економічною доцільністю, адже дозволяє одержати результат за більш короткий термін, як в результаті скорочення терміну мінералізації, нейтралізації екологічно небезпечних відходів, так і за рахунок багаторазового використання біосорбційного матеріалу БІЯ-30 і розвинутого мобільного фітосорбційного комплексу, який не потребує часу на розвиток рослинного шару на очисних спорудах (може готовитись на спеціальних фітофабриках). Результатом є одержання компосту, який може являти цінність як добриво, зайвий рослинний шар, який також може бути використаний в енергетичних цілях. Економічний ефект від використання установки для компостування осаду стічних вод з підвищеною екологічною небезпекою БIOКОМПОСТЕР33 може складати до 550000,0 грн на рік на очисних спорудах продуктивністю 3000,0 м. куб. на добу в порівнянні із аналогічними спорудами для нейтралізації екологічно небезпечних осадів стічних вод і декантату. Споруди на базі запропонованої установки можуть працювати цілорічно або сезонно, наприклад для обслуговування санаторіїв і баз відпочинку на березі моря або при ліквідації екологічних катастроф при надзвичайних екологічних ситуаціях, при аварійно-ремонтних роботах на комунальних очисних спорудах стічних вод. Використана інформація. 1. Шифрин С.М., Мишуков Б.Г. Очистка сточных вод предприятий молочной промышленности. "Пищевая промышленность", 1968. 2. Использование высших водных растений для биологической очистки эвтрофных водоемов. К. Янкявичюс и др. ЦООНТИ-ИНИОН, г. Вильнюс. 3. Гарибова Л.В., Дундин Ю.К., Коптяева Т.Ф., Филин В.Р. Водоросли, лишайники и мохообразные СССР. М. «Мысль» 1978. Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601